JP7012980B1 - Concrete compaction system - Google Patents
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Abstract
【課題】バイブレータ本体の先端部の位置を認識しながらコンクリートの締固めを行うことができるコンクリート締固めシステムを提供する。【解決手段】バイブレータ本体と、前記バイブレータ本体に接続される接続ホースと、を有するバイブレータと、前記接続ホースに取り付けられる端末装置と、前記端末装置と通信可能な管理装置と、を備え、前記端末装置又は前記管理装置は、前記撮像画像と、前記端末装置の3次元座標値と、前記姿勢情報と、バイブレータ基本情報を取得する取得部と、前記端末装置の3次元座標値と、前記姿勢情報と、前記バイブレータ基本情報と、に基づいて前記バイブレータ本体の先端部の3次元座標値を演算する演算部と、前記バイブレータ本体の先端部の3次元座標値に基づいて前記バイブレータ本体の拡張現実画像を生成し、前記バイブレータ本体の拡張現実画像を、前記撮像画像に重畳した重畳画像を生成する画像生成部と、を有する。【選択図】図7PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a concrete compaction system capable of compacting concrete while recognizing a position of a tip portion of a vibrator main body. SOLUTION: The terminal includes a vibrator body, a vibrator having a connection hose connected to the vibrator body, a terminal device attached to the connection hose, and a management device capable of communicating with the terminal device. The device or the management device has the captured image, the three-dimensional coordinate value of the terminal device, the posture information, an acquisition unit for acquiring the basic information of the vibrator, the three-dimensional coordinate value of the terminal device, and the posture information. And the calculation unit that calculates the three-dimensional coordinate value of the tip of the vibrator body based on the basic information of the vibrator, and the augmented reality image of the vibrator body based on the three-dimensional coordinate value of the tip of the vibrator body. It has an image generation unit that generates a superposed image in which the expanded reality image of the vibrator main body is superimposed on the captured image. [Selection diagram] FIG. 7
Description
特許法第30条第2項適用 令和2年10月27日に株式会社イクシスのウェブサイトで公開
特許法第30条第2項適用 令和3年9月2日に発行された株式会社イクシスのパンフレットで公開Application of
本発明は、コンクリートの締固めに用いられるコンクリート締固めシステムに関するものである。 The present invention relates to a concrete compaction system used for compaction of concrete.
画像を用いてコンクリートの締固めを行う技術として、特許文献1、2が開示されている。
特許文献1の開示技術は、コンクリート締固め作業用視覚補助装置は、バイブレータ本体の座標値及びヘッドマウントディスプレイの座標値に基づいてバイブレータ本体の拡張現実画像を生成し、ヘッドマウントディスプレイに投影する画像処理手段とを備え、ヘッドマウントディスプレイを通して視認した実際のバイブレータ本体やコンクリート等の光景にバイブレータ本体の拡張現実画像が合成されるものである。
According to the disclosure technique of
特許文献2の開示技術は、バイブレータには認識体が装着され、座標取得部は、撮像データの画像の中から認識体を検出する物体検出部と、検出された前記認識体の2次元座標値から3次元座標値を計測する画像解析部とを備え、画像解析部は、認識体の2次元座標値からカメラ部の座標系の3次元座標値をした座標系の座標値に座標変換する。
In the disclosure technique of
ところで、特許文献1の開示技術は、バイブレータ本体内に内蔵されたGPSユニットによってバイブレータ本体位置を取得するものである。このため、特許文献1の開示技術では、バイブレータ本体をコンクリートに挿入したとき、GPSがコンクリートに埋没してしまい、バイブレータ本体の位置を認識できないおそれがある。その結果、バイブレータ本体の画像が生成できず、作業者はヘッドマウントディスプレイを通じてバイブレータ本体の先端の位置を認識しながら締固めを行うことができない、という問題点がある。
By the way, the disclosed technique of
また、特許文献2の開示技術は、バイブレータ本体に装着された認識体をカメラ部で検出するものであるが、バイブレータ本体の拡張現実画像を生成するものではない。このため、作業者はバイブレータ本体の先端の位置を認識しながら締固めを行うことができない、という問題点がある。また、特許文献2の開示技術では、バイブレータ本体をコンクリートに挿入したとき、認識体もコンクリートに埋没してしまうため、バイブレータ本体の位置を認識できないおそれがある。
Further, the disclosed technique of
そこで、本発明は、前述した問題に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、バイブレータ本体の先端部の位置を認識しながらコンクリートの締固めを行うことができるコンクリート締固めシステムを提供することにある。 Therefore, the present invention has been devised in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is concrete compaction capable of compacting concrete while recognizing the position of the tip portion of the vibrator main body. It is to provide the system.
第1発明に係るコンクリート締固めシステムは、コンクリートの締め固めに用いられるコンクリート締固めシステムであって、バイブレータ本体と、前記バイブレータ本体に接続される接続ホースと、を有するバイブレータと、前記接続ホースに取り付けられる端末装置と、前記端末装置と通信可能な管理装置と、を備え、前記端末装置は、少なくともカメラ部、端末情報取得部及び表示部と有し、前記カメラ部は、施工箇所を撮影した撮像画像Jを取得し、前記端末情報取得部は、前記端末装置の3次元座標値と、前記端末装置の姿勢情報を取得し、前記端末装置又は前記管理装置は、前記撮像画像と、前記端末装置の3次元座標値と、前記姿勢情報と、前記バイブレータ本体の形状情報を含むバイブレータ基本情報を取得する取得部と、前記端末装置の3次元座標値と、前記姿勢情報と、前記バイブレータ基本情報と、に基づいて前記バイブレータ本体の先端部の3次元座標値を演算する演算部と、前記バイブレータ本体の先端部の3次元座標値に基づいて前記バイブレータ本体の拡張現実画像を生成し、前記バイブレータ本体の拡張現実画像を、前記撮像画像に重畳した重畳画像を生成する画像生成部と、を有し、前記表示部は、前記重畳画像を表示することを特徴とする。 The concrete compaction system according to the first invention is a concrete compaction system used for compacting concrete, and is a vibrator having a vibrator main body, a connecting hose connected to the vibrator main body, and a connecting hose. A terminal device to be attached and a management device capable of communicating with the terminal device are provided, the terminal device has at least a camera unit, a terminal information acquisition unit, and a display unit, and the camera unit photographs a construction site. The captured image J is acquired, the terminal information acquisition unit acquires the three-dimensional coordinate value of the terminal device and the attitude information of the terminal device, and the terminal device or the management device obtains the captured image and the terminal. The acquisition unit that acquires the three-dimensional coordinate value of the device, the attitude information, and the shape information of the vibrator body, the three-dimensional coordinate value of the terminal device, the attitude information, and the vibrator basic information. A calculation unit that calculates the three-dimensional coordinate value of the tip of the vibrator body based on the above, and an augmented reality image of the vibrator body based on the three-dimensional coordinate value of the tip of the vibrator body are generated. It has an image generation unit that generates a superposed image superimposed on the captured image, and the display unit displays the superposed image.
第2発明に係るコンクリート締固めシステムは、第1発明において、前記カメラ部は、第1座標系の3次元座標値を有するARマーカを認識し、前記演算部は、少なくとも1箇所の前記ARマーカの第1座標系の3次元座標値に基づいて、第2座標系を構築し、前記端末装置の第1座標系の3次元座標値と、前記姿勢情報と、前記バイブレータ基本情報と、に基づいて、前記バイブレータ本体の先端部の第2座標系の3次元座標値を演算し、前記画像生成部は、前記バイブレータ本体の先端部の第2座標系の3次元座標値に基づいて前記バイブレータ本体の拡張現実画像を生成することを特徴とする。 In the concrete compaction system according to the second invention, in the first invention, the camera unit recognizes an AR marker having a three-dimensional coordinate value of the first coordinate system, and the arithmetic unit has at least one AR marker. A second coordinate system is constructed based on the three-dimensional coordinate values of the first coordinate system of the above, and based on the three-dimensional coordinate values of the first coordinate system of the terminal device, the attitude information, and the vibrator basic information. Then, the three-dimensional coordinate value of the second coordinate system at the tip of the vibrator body is calculated, and the image generation unit calculates the three-dimensional coordinate value of the second coordinate system at the tip of the vibrator body. It is characterized by generating an augmented reality image of.
第3発明に係るコンクリート締固めシステムは、第2発明において、前記演算部は、少なくとも3箇所の前記ARマーカの第1座標系の3次元座標値に基づいて第2座標系を構築することを特徴とする。 In the concrete compaction system according to the third invention, in the second invention, the calculation unit constructs a second coordinate system based on three-dimensional coordinate values of the first coordinate system of the AR marker at at least three places. It is a feature.
第4発明に係るコンクリート締固めシステムは、第2発明又は第3発明において、前記ARマーカは、コンクリートが打設される型枠に設置されることを特徴とする。 The concrete compaction system according to the fourth invention is characterized in that, in the second invention or the third invention, the AR marker is installed in a formwork in which concrete is placed.
第5発明に係るコンクリート締固めシステムは、第1発明~第4発明の何れかにおいて、前記取得部は、前記重畳画像に表示された実物の前記バイブレータ本体の先端部と拡張現実画像の前記バイブレータ本体の先端部と、のずれに関するずれ情報を取得し、前記画像生成部は、前記ずれ情報に基づいて、新たな前記バイブレータ本体の拡張現実画像を生成することを特徴とする。 In any one of the first to fourth inventions, the concrete compaction system according to the fifth invention has the acquisition unit as the tip of the actual vibrator body displayed in the superimposed image and the vibrator in the augmented reality image. The image generation unit is characterized in that it acquires deviation information regarding the deviation between the tip of the main body and the image generation unit, and generates a new augmented reality image of the vibrator main body based on the deviation information.
第6発明に係るコンクリート締固めシステムは、第1発明~第5発明の何れかにおいて、前記端末装置又は前記管理装置は、施工領域を複数の小領域に区画する区画設定部を有し、前記画像生成部は、前記区画設定部により設定された複数の小領域の画像を生成し、前記小領域の画像を前記撮像画像に重畳した前記重畳画像を生成することを特徴とする。 In the concrete compaction system according to the sixth invention, in any one of the first to fifth inventions, the terminal device or the management device has a section setting unit for partitioning a construction area into a plurality of small areas. The image generation unit is characterized in that an image of a plurality of small areas set by the section setting unit is generated, and the superimposed image in which the image of the small area is superimposed on the captured image is generated.
第7発明に係るコンクリート締固めシステムは、第1発明~第6発明の何れかにおいて、前記端末装置又は前記管理装置は、施工領域を複数の小領域に区画する区画設定部と、前記バイブレータ本体の先端部の3次元座標値に基づいて、前記小領域における前記バイブレータ本体による締固め情報を生成する締固め情報生成部と、を更に備え、前記画像生成部は、前記締固め情報に基づいて締固め範囲画像を生成し、前記締固め範囲画像を前記撮像画像に重畳した前記重畳画像を生成することを特徴とする。 The concrete compaction system according to the seventh invention is the one of the first to the sixth inventions, wherein the terminal device or the management device has a section setting unit for dividing a construction area into a plurality of small areas and a vibrator main body. Further includes a compaction information generation unit that generates compaction information by the vibrator body in the small region based on the three-dimensional coordinate values of the tip portion of the image, and the image generation unit is based on the compaction information. It is characterized in that a compaction range image is generated and the superimposed image is generated by superimposing the compaction range image on the captured image.
第8発明に係るコンクリート締固めシステムは、第1発明~第7発明の何れかにおいて、前記端末装置を前記接続ホースに取り付ける取付治具を備え、前記取付治具は、前記端末装置の振動を抑制する防振材を有することを特徴とする。 In any one of the first to seventh inventions, the concrete compaction system according to the eighth aspect of the invention includes a mounting jig for attaching the terminal device to the connecting hose, and the mounting jig vibrates the terminal device. It is characterized by having a vibration-proof material that suppresses it.
第1発明~第8発明によれば、バイブレータ本体をコンクリートに挿入したとき、端末装置は、コンクリートに埋没されない。このため、バイブレータ本体をコンクリートに挿入したときであっても、端末装置の3次元座標値から、バイブレータ本体の先端部の3次元座標値を演算でき、バイブレータ本体の拡張現実画像が生成される。したがって、作業者は表示部に表示された重畳画像Kを視認することで、バイブレータ本体の先端部の位置を把握することができる。その結果、バイブレータ本体の先端部の位置を認識しながらコンクリートの締固めを行うことができる。 According to the first to eighth inventions, when the vibrator body is inserted into the concrete, the terminal device is not buried in the concrete. Therefore, even when the vibrator body is inserted into the concrete, the three-dimensional coordinate value of the tip portion of the vibrator body can be calculated from the three-dimensional coordinate value of the terminal device, and the augmented reality image of the vibrator body is generated. Therefore, the operator can grasp the position of the tip portion of the vibrator body by visually recognizing the superimposed image K displayed on the display unit. As a result, concrete can be compacted while recognizing the position of the tip of the vibrator body.
以下、本発明の実施形態に係るコンクリート締固めシステムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the concrete compaction system according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係るコンクリート締固めシステム100の構成の一例を示す模式図である。コンクリート締固めシステム100は、型枠81内に打設されるコンクリート80の締固めに用いられる。コンクリート締固めシステム100は、バイブレータ1と、端末装置2と、管理装置3と、取付冶具6と、を備える。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the concrete compaction system 100 according to the first embodiment. The concrete compaction system 100 is used for compaction of the concrete 80 placed in the
バイブレータ1は、振動体を有する棒状のバイブレータ本体11と、バイブレータ本体11の上端に接続された可撓性を有する接続ホース12と、接続ホース12を通じてバイブレータ本体11に動力を供給する動力源13と、を備える。バイブレータ1は、型枠内に打設されたフレッシュコンクリートに挿入され、バイブレータ本体11の振動によってコンクリートを締め固めることができる。
The
図2は、第1実施形態に係る端末装置2の構成の一例を示す模式図である。端末装置2は、取付冶具6を介して接続ホース12に取り付けられる。端末装置2は、スマートフォン、タブレット端末等の携帯可能な電子機器が用いられる。端末装置2は、図2に示すように、例えば筐体20と、CPU(Central Processing Unit)201と、ROM(Read Only Memory)202と、RAM(Random Access Memory)203と、保存部304と、I/F205~209と、カメラ部211と、端末情報取得部212と、入力部215と、表示部216と、備える。各構成201~209は、内部バス210により接続される。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the
CPU201は、端末装置2全体を制御する。ROM202は、CPU201の動作コードを格納する。RAM203は、CPU201の動作時に使用される作業領域である。保存部204は、文字列データベース等の各種情報が保存される。保存部204として、例えばSDメモリーカードのほか、例えばHDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等のような公知のデータ保存媒体が用いられる。
The
I/F205は、カメラ部211との各種情報の送受信を行うための公知のインターフェースである。カメラ部211は、動画、静止画等の撮像画像Jを生成する。カメラ部211は、3次元座標値を有するARマーカを認識する。ARマーカは、型枠81の天端に設置される。ARマーカは、型枠81の側面に設置されてもよい。
The I /
I/F206は、端末情報取得部212との各種情報の送受信を行うための公知のインターフェースである。端末情報取得部212は、位置情報取得装置213と、慣性計測ユニット214と、を有する。位置情報取得装置213は、端末装置2の1次座標系の3次元座標値を取得する。慣性計測ユニット214は、端末装置2の姿勢情報を取得する。慣性計測ユニット214は、加速度センサ、回転角加速度センサ、ジャイロセンサ、磁界センサ、気圧センサ、温度センサ、等の各種センサが搭載されている。これにより、慣性計測ユニット214は、端末装置2の傾き等の姿勢情報を取得できる。なお、位置情報取得装置213は、端末装置2の位置情報を取得する公知の装置である。例えば位置情報取得装置213は、カメラ部211により取得される画像特徴点と、慣性計測ユニット214により取得される端末装置2の傾き等の姿勢情報と、に基づいて、特徴点までの距離を演算することで、端末装置2の3次元座標値を取得する。例えば位置情報取得装置213は、GPS装置が用いられてもよく、GPS装置により端末装置2の3次元座標値を取得してもよい。
The I /
I/F207は、入力部215との各種情報の送受信を行うための公知のインターフェースである。入力部215は、各種情報や、端末装置2や管理装置3の制御コマンド等を入力又は選択する。入力部215として、例えばタッチパネル式のディスプレイが用いられる。
The I /
I/F208は、表示部216との各種情報の送受信を行うための公知のインターフェースである。表示部216は、保存部204に保存された各種情報や、端末装置2や管理装置3の処理状況等を出力する。表示部216として、例えば入力部215の機能を有するタッチパネル式のディスプレイが用いられる。
The I /
I/F209は、インターネット等の公衆通信網4を介して管理装置3等の外部機器との各種情報の送受信を行うための公知のインターフェースである。
The I /
なお、I/F205~I/F209として、例えば同一のものが用いられてもよく、各I/F205~I/F209として、例えばそれぞれ複数のものが用いられてもよい。 As I / F205 to I / F209, for example, the same one may be used, and as each I / F205 to I / F209, for example, a plurality of ones may be used.
図3は、端末装置2の機能の一例を示す模式図である。端末装置2は、取得部21と、制御部22と、記憶部23と、出力部24と、を備える。なお、図3に示した各機能は、CPU201が、RAM203を作業領域として、保存部204等に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the function of the
<取得部21>
取得部21は、各種情報を取得する。取得部21は、カメラ部211により施工箇所を撮影した撮像画像Jを取得する。取得部21は、カメラ部211によるARマーカの認識結果として、ARマーカの3次元座標値を取得する。取得部21は、端末情報取得部212の位置情報取得装置213により端末装置2の3次元座標値を取得する。取得部21は、端末情報取得部212の慣性計測ユニット214により端末装置2の姿勢情報を取得する。
<
The
取得部21は、入力部215によりバイブレータ基本情報を取得する。バイブレータ基本情報は、バイブレータ本体11の形状情報、端末装置2の接続ホース12への取り付け位置に関する情報等を含む。バイブレータ本体11の形状情報は、端末装置2からバイブレータ本体11の先端部11aまでの長さ情報、バイブレータ本体11の長さに関する情報やバイブレータ本体11の直径に関する情報を含む。
The
<制御部22>
制御部22は、端末装置2全体の制御を行う。制御部22は、後述する制御部32を有していてもよい。
<
The
<記憶部23>
記憶部23は、各種情報を保存部204に記憶させ、又は各種情報を保存部204から取出す。
<
The
<出力部24>
出力部24は、各種情報を表示部216に表示する。
<
The
<管理装置3>
図4は、第1実施形態に係る管理装置3の構成の一例を示す模式図である。管理装置3は、パーソナルコンピューター、スマートフォン、タブレット端末等の電子機器が用いられる。管理装置3は、例えば筐体30と、CPU301と、ROM302と、RAM303と、保存部304と、I/F307~309とを備える。各構成301~304、307~309は、内部バス310により接続される。
<
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the
CPU301は、管理装置3全体を制御する。ROM302は、CPU301の動作コードを格納する。RAM303は、CPU301の動作時に使用される作業領域である。保存部304は、文字列データベース等の各種情報が保存される。保存部304として、例えばSDメモリーカードのほか、例えばHDD、SSD等のような公知のデータ保存媒体が用いられる。
The
I/F307は、入力部315との各種情報の送受信を行うための公知のインターフェースである。入力部315は、各種情報や、端末装置2や管理装置3の制御コマンド等を入力又は選択する。入力部315として、例えばキーボード、タッチパネル式のディスプレイ等が用いられる。
The I /
I/F308は、表示部316との各種情報の送受信を行うための公知のインターフェースである。表示部316は、保存部304に保存された各種情報や、端末装置2や管理装置3の処理状況等を出力する。表示部316として、例えばディスプレイが用いられるほか、タッチパネル式のディスプレイが用いられてもよい。
The I /
I/F309は、インターネット等の公衆通信網4を介して管理装置3等の外部機器との各種情報の送受信を行うための公知のインターフェースである。
The I /
なお、I/F307~I/F309として、例えば同一のものが用いられてもよく、各I/F307~I/F309として、例えばそれぞれ複数のものが用いられてもよい。 As I / F307 to I / F309, for example, the same one may be used, and as each I / F307 to I / F309, for example, a plurality of ones may be used.
図5は、管理装置3の機能の一例を示す模式図である。管理装置3は、取得部31と、制御部32と、記憶部33と、出力部34とを備える。なお、図5に示した各機能は、CPU301が、RAM303を作業領域として、保存部304等に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of the function of the
<取得部31>
取得部31は、各種情報を取得する。取得部31は、カメラ部211により施工箇所を撮影した撮像画像Jを取得する。取得部31は、公衆通信網4を介してカメラ部211によりARマーカの3次元座標値を取得する。取得部31は、公衆通信網4を介して端末情報取得部212により端末装置2の3次元座標値を取得する。取得部31は、公衆通信網4を介して端末情報取得部212により端末装置2の姿勢情報を取得する。取得部31は、公衆通信網4を介して入力部315によりバイブレータ本体の形状情報を取得する。
<
The
<制御部32>
制御部32は、管理装置3全体の制御を行う。制御部32は、演算部321と、画像生成部322と、を有する。
<
The
<演算部321>
演算部321は、端末装置2の3次元座標値と、端末装置2の姿勢情報と、バイブレータ基本情報と、に基づいてバイブレータ本体11の先端部11aの3次元座標値を演算する。
<
The
<画像生成部322>
画像生成部322は、バイブレータ本体11の先端部11aの3次元座標値に基づいてバイブレータ本体11の拡張現実画像Gを生成し、バイブレータ本体11の拡張現実画像Gを、撮像画像Jに重畳した重畳画像Kを生成する。
<
The
<記憶部32>
記憶部32は、各種情報を保存部304に記憶させ、又は各種情報を保存部304から取出す。
<
The
<出力部34>
出力部34は、各種情報を表示部316に表示する。
<
The
<取付冶具6>
取付冶具6は、図6に示すように、端末装置2を接続ホース12に取り付けるものである。取付治具6は、接続ホース12に取り付けるための取付部61と、端末装置2を保持する保持部62と、取付部61と保持部62との取付角度を調整可能な調整機構63と、を有する。取付部61は、接続ホース12を挟んで取り付ける。保持部62は、端末装置2を挟んで保持する。調整機構63は、バイブレータ本体11の先端部11aが端末装置2のカメラ部211により撮像されるように、取付部61と保持部62との取付角度を所定の角度に固定することができる。
<Mounting
As shown in FIG. 6, the mounting
取付治具6は、端末装置2の振動を抑制する防振材64を有する。防振材64は、ニトリル系ゴムスポンジが用いられる。防振材64は、取付部61に取り付けられるとともに接続ホース12の周囲を覆う第1防振材64aと、保持部62に取り付けられる第2防振材64bと、を有する。第1防振材64aは、例えば厚さ1cm程度で構成される。第2防振材64bは、例えば厚さ2cm程度で構成される。第2防振材64bは、例えば端末装置2を挟んで両側に設けられる。取付治具6は、端末装置2の振動を抑制する防振材64を有することにより、防振材64の有する緩衝機能が発揮され、端末2の位置情報をより正確に取得することができる。
The mounting
<第1実施形態:コンクリート締固めシステム100の動作の一例>
次に、第1実施形態に係るコンクリート締固めシステム100の動作の一例について説明する。図7は、第1実施形態に係るコンクリート締固めシステム100の動作の一例を示すフローチャートである。
<First Embodiment: An example of the operation of the concrete compaction system 100>
Next, an example of the operation of the concrete compaction system 100 according to the first embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart showing an example of the operation of the concrete compaction system 100 according to the first embodiment.
<取得ステップS11>
カメラ部211は、施工箇所を撮影した撮像画像Jを取得する。端末情報取得部212は、端末装置2の3次元座標値(X0、Y0、Z0)と、端末装置2の姿勢情報を取得する。入力部215は、バイブレータ基本情報を取得する。そして、撮像画像Jと、端末装置2の3次元座標値(X0、Y0、Z0)と、端末装置2の姿勢情報と、バイブレータ基本情報と、を端末装置2から管理装置3に送信する。そして、取得部31は、撮像画像Jと、端末装置2の3次元座標値(X0、Y0、Z0)と、端末装置2の姿勢情報と、バイブレータ基本情報と、を取得する(取得ステップS11)。
<Acquisition step S11>
The
<演算ステップS12>
次に、演算部321は、端末装置2の3次元座標値(X0、Y0、Z0)と、端末装置2の姿勢情報と、バイブレータ基本情報と、に基づいてバイブレータ本体11の先端部11aの3次元座標値(X1、Y1、Z1)を演算する(演算ステップS12)。ここで、端末装置2は、取付冶具6を介して接続ホース12に取り付けられている。このため、バイブレータ本体11の先端部11aの3次元座標値(X1、Y1、Z1)は、端末装置2の姿勢、バイブレータ本体11の形状、端末装置2の接続ホース12への取り付け位置等の影響を受ける。したがって、演算部321は、姿勢情報とバイブレータ基本情報を取得することにより、端末装置2の3次元座標値(X0、Y0、Z0)から、バイブレータ本体11の先端部11aの3次元座標値(X1、Y1、Z1)を演算することができる。
<Calculation step S12>
Next, the
図8(a)は、端末装置2の姿勢情報α1のときのバイブレータ本体の先端部の座標値を示す模式図であり、図8(b)は、端末装置2の姿勢情報α2のときのバイブレータ本体の先端部の座標値を示す模式図である。例えば図8(a)に示すように、演算部321は、端末装置2の3次元座標値(X0、Y0、Z0)、端末装置2の姿勢情報α1と、端末装置2からバイブレータ本体の先端部11aまでの長さLとしたとき、バイブレータ本体11の先端部11aの3次元座標値(X1-1、Y1-1、Z1-1)と演算する。例えば図8(b)に示すように、演算部321は、端末装置2が姿勢情報α1から姿勢情報α2になったとき、端末装置2の3次元座標値(X0、Y0、Z0)、端末装置2の姿勢情報α2と、端末装置2からバイブレータ本体の先端部11aまでの長さLとしたとき、バイブレータ本体11の先端部11aの3次元座標値(X1-2、Y1-2、Z1-2)と演算する。
FIG. 8A is a schematic diagram showing the coordinate values of the tip of the vibrator body when the posture information α1 of the
<画像生成ステップS13>
次に、画像生成部322は、バイブレータ本体11の先端部11aの3次元座標値(X1、Y1、Z1)に基づいてバイブレータ本体11の拡張現実画像Gを生成する(画像生成ステップS13)。そして、画像生成部322は、生成したバイブレータ本体11の拡張現実画像Gを、撮像画像Jに重畳した重畳画像Kを生成する。生成したバイブレータ本体11の拡張現実画像Gは、カメラ部211により撮像される撮像画像J上のバイブレータ本体11に重畳される。管理装置3は、バイブレータ本体11の拡張現実画像Gを、撮像画像Jに重畳した重畳画像Kを、端末装置2に送信する。
<Image generation step S13>
Next, the
<表示ステップS14>
図9は、第1実施形態に係るコンクリート締固めシステムにおいてバイブレータ本体の拡張現実画像Gを撮像画像Jに重畳した重畳画像Kを表示した表示部216を示す模式図である。次に、表示部216は、送信された重畳画像Kを表示する。以上により、第1実施形態に係るコンクリート締固めシステム100の動作が完了する。
<Display step S14>
FIG. 9 is a schematic view showing a
本実施形態によれば、端末装置2は、接続ホース12に取り付けられ、端末装置2又は管理装置3は、端末装置2の3次元座標値(X0、Y0、Z0)と、姿勢情報と、形状情報と、に基づいてバイブレータ本体11の先端部11aの3次元座標値(X1、Y1、Z1)を演算する演算部311と、バイブレータ本体11の先端部11aの3次元座標値(X1、Y1、Z1)に基づいてバイブレータ本体11の拡張現実画像Gを生成し、バイブレータ本体11の拡張現実画像Gを、撮像画像Jに重畳した重畳画像Kを生成する画像生成部322と、を有し、表示部216は、重畳画像Kを表示する。
According to the present embodiment, the
これにより、バイブレータ本体11をコンクリートに挿入したとき、端末装置2は、コンクリートに埋没されない。このため、バイブレータ本体11をコンクリートに挿入したときであっても、端末装置2の3次元座標値(X0、Y0、Z0)から、バイブレータ本体11の先端部11aの3次元座標値(X1、Y1、Z1)を演算でき、バイブレータ本体11の拡張現実画像Gが生成される。したがって、作業者は表示部216に表示された重畳画像Kを視認することで、バイブレータ本体11の先端部11aの位置を把握することができる。その結果、バイブレータ本体11の先端部11aの位置を認識しながらコンクリートの締固めを行うことができる。
As a result, when the
本実施形態によれば、管理装置3は、端末装置2の3次元座標値(X0、Y0、Z0)と、姿勢情報と、バイブレータ基本情報と、に基づいてバイブレータ本体11の先端部11aの3次元座標値(X1、Y1、Z1)を演算する演算部311と、バイブレータ本体11の先端部の3次元座標値(X1、Y1、Z1)に基づいてバイブレータ本体11の拡張現実画像Gを生成し、バイブレータ本体11の拡張現実画像Gを、撮像画像Jに重畳した重畳画像Kを生成する画像生成部322と、を有する。これにより、演算部321と、画像生成部322の処理動作を、端末装置2で行う必要がない。このため、端末装置2を小型化することができる。
According to the present embodiment, the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係るコンクリート締固めシステム100について説明する。以下、上述した実施形態と同一の構成については、詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, the concrete compaction system 100 according to the second embodiment will be described. Hereinafter, detailed description of the same configuration as that of the above-described embodiment will be omitted.
第2実施形態に係るコンクリート締固めシステム100では、第1座標系の3次元座標値を有するARマーカを用いて第2座標系を構築し、バイブレータ本体11の先端部11aの第2座標系の座標値を演算する。これにより、バイブレータ本体11の先端部11aの位置を精度よく演算することができる。
In the concrete compaction system 100 according to the second embodiment, the second coordinate system is constructed by using the AR marker having the three-dimensional coordinate values of the first coordinate system, and the second coordinate system of the
<演算部321>
演算部321は、少なくとも3箇所のARマーカの第1座標系の3次元座標値に基づいて、第2座標系を構築する。演算部321は、第2座標系を参照し、端末装置2の第1座標系の3次元座標値と、姿勢情報と、バイブレータ基本情報と、に基づいて、バイブレータ本体11の先端部11aの第2座標系の3次元座標値を演算する。演算部321は、少なくとも1箇所のARマーカの第1座標系の3次元座標値に基づいて、第2座標系を構築してもよい。
<
The
<画像生成部322>
画像生成部322は、バイブレータ本体11の第2座標系の3次元座標値に基づいてバイブレータ本体11の拡張現実画像Gを生成し、バイブレータ本体11の拡張現実画像Gを、撮像画像Jに重畳した重畳画像Kを生成する。
<
The
<第2実施形態:コンクリート締固めシステム100の動作の一例>
次に、第2実施形態に係るコンクリート締固めシステム100の動作の一例について説明する。図10は、第2実施形態に係るコンクリート締固めシステム100の動作の一例を示すフローチャートである。
<Second Embodiment: An example of the operation of the concrete compaction system 100>
Next, an example of the operation of the concrete compaction system 100 according to the second embodiment will be described. FIG. 10 is a flowchart showing an example of the operation of the concrete compaction system 100 according to the second embodiment.
<取得ステップS21>
取得部31は、撮像画像Jと、端末装置2の第1座標系の3次元座標値(X0、Y0、Z0)と、端末装置2の姿勢情報と、バイブレータ本体11の形状情報と、を取得する(取得ステップS21)。
<Acquisition step S21>
The
図11は、第2実施形態に係るコンクリート締固めシステムにおける施工領域Wを示す平面図である。取得ステップS21では、カメラ部211がARマーカを認識する。ARマーカは、施工領域Wの近傍又は型枠81に設置され、設置場所の第1座標系の3次元座標値を有する。カメラ部211は、少なくとも1箇所、好ましくは3箇所以上のARマーカを認識する。端末装置2は、カメラ部211が認識した認識結果を、管理装置3に送信する。取得部31は、第1座標系の3次元座標値を有するARマーカの認識結果を取得する。ARマーカは、コンクリートが打設される型枠に設置されてもよい。これにより、型枠に沿った座標系を構築できる。
FIG. 11 is a plan view showing a construction area W in the concrete compaction system according to the second embodiment. In the acquisition step S21, the
例えば、型枠81の天端の3箇所にARマーカM1、M2、M3が設置されている。第1座標系において、ARマーカM1は、3次元座標値(X3、Y3、Z3)であり、ARマーカM2は、3次元座標値(X4、Y4、Z4)であり、ARマーカM3は、3次元座標値(X5、Y5、Z5)であるとする。カメラ部211は、各ARマーカM1、M2、M3を認識し、端末装置2は、これらの認識結果を管理装置3に送信し、取得部31に取得させる。
For example, AR markers M1, M2, and M3 are installed at three locations on the top of the
<演算ステップS22>
演算部321は、3箇所のARマーカの第1座標系の3次元座標値に基づいて第2座標系を構築する(演算ステップS22)。
<Calculation step S22>
The
例えば、演算部321は、ARマーカM1の第1座標系の3次元座標値(X3、Y3、Z3)を第2座標系の3次元座標値(0、0、0)とし、ARマーカM2の第1座標系の3次元座標値(X4、Y4、Z4)を第2座標系の3次元座標値(P4、Q4、R4)とし、ARマーカM3の第1座標系の3次元座標値(X5、Y5、Z5)を第2座標系の3次元座標値(P5、Q5、R5)とする、第2座標系を構築する。
For example, the
なお、第2座標系は、1箇所のARマーカのみでも構築できるが、少なくとも3箇所のARマーカを認識することで、第2座標系の座標値の誤差を低減することができる。 The second coordinate system can be constructed with only one AR marker, but by recognizing at least three AR markers, it is possible to reduce the error in the coordinate values of the second coordinate system.
そして、演算部321は、構築した第2座標系を参照し、端末装置2の第1座標系の3次元座標値(X0、Y0、Z0)と、姿勢情報と、バイブレータ基本情報と、基づいて、バイブレータ本体11の先端部11aの第2座標系の3次元座標値(P1、Q1、R1)を生成する。
Then, the
<画像生成ステップS23>
次に、画像生成部322は、バイブレータ本体11の先端部11aの第2座標系の3次元座標値(P1、Q1、R1)に基づいてバイブレータ本体11の拡張現実画像Gを生成する(画像生成ステップS13)。そして、画像生成部322は、生成したバイブレータ本体11の拡張現実画像Gを、撮像画像Jに重畳した重畳画像Kを生成する。バイブレータ本体11の拡張現実画像Gを、撮像画像Jに重畳した重畳画像Kを、管理装置3から端末装置2に送信する。
<Image generation step S23>
Next, the
<表示ステップS24>
次に、表示部216は、画像生成ステップS23で生成した重畳画像Kを表示する。以上により、第2実施形態に係るコンクリート締固めシステム100の動作が完了する。
<Display step S24>
Next, the
本実施形態によれば、カメラ部211は、第1座標系の3次元座標値を有するARマーカを認識し、演算部321は、少なくとも1箇所のARマーカの第1座標系の3次元座標値に基づいて第2座標系を構築し、バイブレータ本体11の先端部11aの第2座標系の3次元座標値(P1、Q1、R1)を生成し、画像生成部322は、バイブレータ本体11の第2座標系の3次元座標値(P1、Q1、R1)に基づいてバイブレータ本体11の拡張現実画像Gを生成し、バイブレータ本体11の拡張現実画像Gを、撮像画像Jに重畳した重畳画像Kを生成する。
According to the present embodiment, the
これにより、バイブレータ本体11の先端部11aの第1座標系の3次元座標値(X1、Y1、Z1)を用いる場合よりも、第2座標系の3次元座標値(P1、Q1、R1)を用いる方が、バイブレータ本体11の先端部11aの位置を精度よく演算することができる。このため、作業者は表示部216に表示された重畳画像Kを視認することで、バイブレータ本体11の先端部11aの位置をより正確に把握することができる。その結果、バイブレータ本体11の先端部11aの位置を認識しながらコンクリートの締固めを行うことができる。
As a result, the three-dimensional coordinate values (P1, Q1, R1) of the second coordinate system can be obtained as compared with the case of using the three-dimensional coordinate values (X1, Y1, Z1) of the first coordinate system of the
ARマーカは、施工領域Wの近傍又はコンクリートが打設される型枠81に設置されるものである。しかしながら、ARマーカの有する3次元座標値と、ARマーカを実際に設置した場所の3次元座標値と、にずれが生じるおそれがある。このため、1箇所のARマーカを認識して第2座標系を構築した場合、ARマーカから離れるにつれて誤差が累積してしまい、第2座標系の座標値の誤差が大きくなるおそれがある。この点、本実施形態によれば、カメラ部211は、第1座標系の3次元座標値を有するARマーカを認識し、演算部321は、少なくとも3箇所のARマーカの3次元座標値に基づいて拡張現実3次元座標を構築する。これにより、ARマーカ同士の位置関係を考慮した第2座標系を構築できるため、第2座標系の座標値の誤差を低減することができる。このため、作業者は表示部216に表示された重畳画像Kを視認することで、バイブレータ本体11の先端部11aの位置を更に正確に把握することができる。その結果、バイブレータ本体11の先端部11aの位置を認識しながらコンクリートの締固めを行うことができる。
The AR marker is installed in the vicinity of the construction area W or in the
また、バイブレータ本体の先端部の3次元座標値を演算する際に、第1座標系よりも第2座標系において演算する方が演算処理の負荷を低減させることができる。 Further, when calculating the three-dimensional coordinate value of the tip of the vibrator body, it is possible to reduce the load of the calculation process by performing the calculation in the second coordinate system rather than in the first coordinate system.
また本実施形態では、ARマーカは、コンクリートが打設される型枠に設置される。ここで、例えば事前にモデルを構築しておいて現地座標に整合させようとすると、所定の測量手段により測量して方向性を定める等の手間が発生する。この点、本実施形態では、型枠に設置されたARマーカで第2座標系を構築することができる。このため、現地情報とすり合わせることが同時に可能になる。 Further, in the present embodiment, the AR marker is installed in a formwork in which concrete is placed. Here, for example, if a model is constructed in advance and an attempt is made to match the model with the local coordinates, it takes time and effort to measure the model by a predetermined surveying means and determine the direction. In this respect, in the present embodiment, the second coordinate system can be constructed by the AR marker installed on the mold. For this reason, it is possible to match with local information at the same time.
(第3実施形態)
次に、第3実施形態に係るコンクリート締固めシステム100について説明する。
(Third Embodiment)
Next, the concrete compaction system 100 according to the third embodiment will be described.
図12(a)は、第3実施形態に係るコンクリート締固めシステム100において、バイブレータ本体の拡張現実画像G1を撮像画像Jに重畳した重畳画像Kを表示した表示部216を示す模式図である。バイブレータ本体11は、可撓性を有する接続ホース12に接続され、接続ホース12に取付冶具6により端末装置2が取り付けられる。このため、接続ホース12の曲がりの程度、端末装置2の接続ホース12への取付位置、取付冶具6の取付角度等によって、表示部216に重畳画像Kを表示したとき、撮像画像Jのバイブレータ本体11の先端部11aと、拡張現実画像Gのバイブレータ本体11の先端部11aと、にずれが生じる場合がある。第3実施形態に係るコンクリート締固めシステム100では、このずれを補正することができる。
FIG. 12A is a schematic view showing a
<取得部31>
取得部31は、撮像画像Jに表示されたバイブレータ本体11の先端部11aと拡張現実画像のバイブレータ本体11の先端部11aと、のずれ情報を取得する。
<
The
<演算部321>
演算部321は、ずれ情報に基づいて、新たなバイブレータ本体11の先端部11aの3次元座標値を演算する。
<
The
<画像生成部322>
画像生成部322は、端末装置2の3次元座標値と、端末装置2の姿勢情報と、バイブレータ基本情報と、ずれ情報と、に基づいて、新たなバイブレータ本体11の拡張現実画像G2を生成し、拡張現実画像G2を撮像画像Jに重畳した重畳画像Kを生成する。画像生成部322は、ずれ情報に基づいて演算された新たなバイブレータ本体11の先端部11aの3次元座標値に基づいて、新たなバイブレータ本体11の拡張現実画像G2を生成してもよい。
<
The
<記憶部32>
記憶部33は、拡張現実画像G1の生成に用いられたバイブレータ基本情報を、ずれ情報を考慮した新たなバイブレータ基本情報に更新して記憶する。
<
The
<第3実施形態:コンクリート締固めシステム100の動作の一例>
次に、第3実施形態に係るコンクリート締固めシステム100の動作の一例について説明する。図13は、第3実施形態に係るコンクリート締固めシステム100の動作の一例を示すフローチャートである。
<Third Embodiment: An example of the operation of the concrete compaction system 100>
Next, an example of the operation of the concrete compaction system 100 according to the third embodiment will be described. FIG. 13 is a flowchart showing an example of the operation of the concrete compaction system 100 according to the third embodiment.
第3実施形態に係るコンクリート締固めシステム100の動作の一例では、例えば上述した取得ステップS21と、演算ステップS22と、画像生成ステップS23と、表示ステップS24と、を行う。 In an example of the operation of the concrete compaction system 100 according to the third embodiment, for example, the above-mentioned acquisition step S21, calculation step S22, image generation step S23, and display step S24 are performed.
<取得ステップS35>
表示ステップS24の後、取得部31は、撮像画像Jのバイブレータ本体11の先端部11aと拡張現実画像G1のバイブレータ本体の先端部と、のずれ情報を取得する(取得ステップS35)。
<Acquisition step S35>
After the display step S24, the
図12(a)に示すように、例えば、作業者は、入力部215を備えたタッチパネル式の表示部216において、拡張現実画像G1のバイブレータ本体を作業者の指でスライドする。これにより、取得部21は、重畳画像Kに表示された実物のバイブレータ本体11の先端部11aと拡張現実画像G1のバイブレータ本体11の先端部11aと、のずれ情報を取得する。端末装置2が取得したずれ情報を管理装置3に送信し、取得部31にずれ情報を取得させる。このとき、記憶部23及び記憶部33の少なくともいずれかは、拡張現実画像G1の生成に用いられたバイブレータ基本情報を、ずれ情報を考慮した新たなバイブレータ基本情報に更新して記憶する。
As shown in FIG. 12A, for example, the operator slides the vibrator body of the augmented reality image G1 with the operator's finger on the touch panel
<画像生成ステップS36>
画像生成部322は、ずれ情報に基づいて、新たなバイブレータ本体11の拡張現実画像G2を生成し、拡張現実画像G2を撮像画像Jに重畳させた重畳画像Kを生成する。
<Image generation step S36>
The
<表示ステップS37>
図12(b)は、第3実施形態に係るコンクリート締固めシステム100において、バイブレータ本体の拡張現実画像G2を撮像画像Jに重畳した重畳画像Kを表示した表示部216を示す模式図である。次に、表示部216は、画像生成ステップS36で生成した重畳画像Kを表示する。
<Display step S37>
FIG. 12B is a schematic view showing a
例えば、入力部215を備えたタッチパネル式の表示部216において、拡張現実画像G1のバイブレータ本体を作業者の指でスライドすることによって、重畳画像Kに表示された実物のバイブレータ本体11に重畳されるように補正されたバイブレータ本体の拡張現実画像G2が生成され、拡張現実画像G2を撮像画像Jに重畳した重畳画像Kを生成する。以上により、第3実施形態に係るコンクリート締固めシステム100の動作が完了する。
For example, in the touch panel
本実施形態によれば、取得部31は、撮像画像Jのバイブレータ本体11の先端部11aと拡張現実画像G1のバイブレータ本体11の先端部11aと、のずれ情報を取得し、画像生成部322は、ずれ情報に基づいて、新たな前記バイブレータ本体の拡張現実画像G2を生成する。これにより、撮像画像Jのバイブレータ本体11の先端部11aと、拡張現実画像G1のバイブレータ本体11の先端部11aとにずれが生じる場合であっても、このずれを補正することができる。このため、作業者は表示部216に表示された重畳画像Kを視認することで、バイブレータ本体11の先端部11aの位置を一層正確に把握することができる。その結果、バイブレータ本体11の先端部11aの位置を認識しながらコンクリートの締固めを行うことができる。
According to the present embodiment, the
本実施形態によれば、記憶部23及び記憶部33の少なくとも何れかは、拡張現実画像G1の生成に用いられたバイブレータ基本情報を、ずれ情報を考慮した新たなバイブレータ基本情報に更新して記憶する。これにより、重畳画像Kに表示された実物のバイブレータ本体11の先端部11aと拡張現実画像G1のバイブレータ本体の先端部と、のずれを改めて補正する必要がない。このため、作業者は、コンクリート締固め作業を容易に行うことができる。
According to the present embodiment, at least one of the
(第4実施形態)
次に、第4実施形態に係るコンクリート締固めシステム100について説明する。第4実施形態に係るコンクリート締固めシステム100では、施工領域を小領域に区画し、小領域毎に生成された締固め情報に基づいて、締固め範囲画像Iを生成し、締固め範囲画像Iを撮像画像Jに重畳した重畳画像Kを生成する。これにより、作業者は、対象となる小領域について、コンクリートの締固めが十分か否かを、重畳画像Kを通じて把握できる。
(Fourth Embodiment)
Next, the concrete compaction system 100 according to the fourth embodiment will be described. In the concrete compaction system 100 according to the fourth embodiment, the construction area is divided into small areas, and the compaction range image I is generated based on the compaction information generated for each small area, and the compaction range image I is generated. Is superimposed on the captured image J to generate a superimposed image K. As a result, the operator can grasp whether or not the concrete is sufficiently compacted in the target small area through the superimposed image K.
図14は、第4実施形態に係るバイブレータ1を示す模式図である。図15は、第4実施形態に係る制御部32を示す模式図である。第4実施形態に係るコンクリート締固めシステム100では、バイブレータ1は、抜差検出部14と、制御部15と、を更に有する。管理装置3の制御部32は、区画設定部324と、締固め情報生成部325と、を更に備える。なお、端末装置2の制御部22は、区画設定部324と、締固め情報生成部325と、を更に備えていてもよい。
FIG. 14 is a schematic diagram showing the
抜差検出部14は、バイブレータ本体11がコンクリートに挿入されたことを検知し、バイブレータ本体11がコンクリートから引き抜かれたことを検知する。抜差検出部14は、例えば、2つの電極を有するセンサを有する。センサの2つの電極のうち一の電極はコンクリートに挿脱されるバイブレータ本体11の先端側表面に、他の電極はバイブレータ本体11の表面にではなく制御部15に一の電極とは十分な距離を置いてそれぞれ配設される。
The pull-out
制御部15は、動力源13からバイブレータ本体11への電力供給を制御する。センサは、例えば抜差検出部14における2つの電極間に流れる電流を検出する電流検出部と、電流検出部からの電流検出信号を受けたときに動力源13への電力供給を行う供給制御部と、を有する。動力源13への電力供給は、コンクリートに対するバイブレータ本体11の挿入され、かつバイブレータ本体11の先端部11aが予め設定された所定の座標値よりも高さ方向で下方の座標値に到達したときに開始される。動力源13への電力供給は、引き抜き完了時点で自動的に停止される。
The
<区画設定部324>
区画設定部324は、第1座標系又は第2座標系において、施工領域を複数の小領域に区画する。小領域は、施工領域を矩形状等の2次元形状に区画してもよいし、立方体形状、直方体形状等の3次元形状に区画してもよい。
<
The
<締固め情報生成部325>
締固め情報生成部325は、バイブレータ本体11の先端部11aの3次元座標値に基づいて締固めの対象となる小領域を特定し、特定した小領域についてバイブレータ本体11による締固め情報を生成する。
<Compacting
The compaction
図16(a)は、小領域が2次元の場合の小領域の特定方法を説明する模式図であり、図16(b)は、小領域が3次元の場合の小領域の特定方法を説明する模式図である。小領域が2次元の場合には、締固め情報生成部325は、バイブレータ本体11の先端部11aの3次元座標値(P1、Q1、R1)のうち(P1、Q1)を含む小領域について、締固め情報を生成する。小領域が3次元の場合には、バイブレータ本体11の先端部11aの3次元座標値(P1、Q1、R1)よりも高さ方向の座標値R1から所定の距離Dだけ上方の座標値R1’としたとき、締固め情報生成部325は、3次元座標値(P1、Q1、R1’)を含む小領域についての締固め情報を生成する。距離Dは、例えばバイブレータ本体11の形状等に応じて適宜設定され、例えばバイブレータ本体11の先端部11aからバイブレータ本体11の長さ方向の中央までの距離であってもよい。
FIG. 16 (a) is a schematic diagram illustrating a method of specifying a small area when the small area is two-dimensional, and FIG. 16 (b) explains a method of specifying a small area when the small area is three-dimensional. It is a schematic diagram. When the small area is two-dimensional, the compaction
締固め情報生成部325は、小領域毎にバイブレータ本体11によるコンクリートの締固めが十分か否かを判定し、その判定結果を含む締固め情報を生成してもよい。
The compaction
締固め情報生成部325は、計時部326を有していてもよい。計時部326は、小領域についてバイブレータ本体11による振動付与開始からの経過時間をカウントする。計時部326は、抜差検出部14によりバイブレータ本体11がコンクリートに挿入され、かつバイブレータ本体の先端部11aが予め設定した座標値よりも高さ方向で下方の座標値に到達したことを検知したときに経過時間をカウントする。計時部326は、抜差検出部14によりバイブレータ本体11がコンクリートから引き抜かれたことを検知したときに経過のカウントを停止する。
The compaction
締固め情報生成部325は、例えば予め設定されたコンクリートの締固めに必要な締固め時間と、計時部326によりカウントした経過時間とに基づいて、判定する。判定結果は、経過時間が締固め時間以上の場合には、締固めが完了と判定し、経過時間が締固め時間未満の場合には、締固めが完了していないと判定する。判定結果は、締固め時間に対する経過時間をコンクリートの締固め度合いとして、例えば百分率として表してもよい。締固めが完了しなった場合、その締固めが完了しなかった領域については、経過時間を0秒から再カウントする。なお、締固めが完了しなった場合、その締固めが完了しなかった領域については、経過時間を積算してカウントしてもよい。
The compaction
<画像生成部322>
画像生成部322は、区画設定部324により設定された複数の小領域の画像Nを生成し、小領域の画像Nを撮像画像Jに重畳した重畳画像Kを生成する。画像Nは、拡張現実画像として生成される。小領域の画像Nは、2次元的に表示される。なお、小領域の画像Nは、3次元的に表示されてもよい。
<
The
また、画像生成部322は、締固め情報に基づいて締固め範囲画像Iを生成し、締固め範囲画像Iを撮像画像Jに重畳した重畳画像Kを生成する。画像生成部322は、締固め情報に基づいて、小領域を所定の色で表した締固め範囲画像Iを生成する。締固め範囲画像Iは、計時部326により計測された経過時間の画像やコンクリートの締固め度合いの画像を含んでいてもよい。締固め範囲画像Iは、拡張現実画像であり、計時部326により計測された経過時間やコンクリートの充填度合いに応じて、小領域の着色を変えてもよい。例えば、経過時間が0秒の場合には無色、経過時間が0秒~3秒の場合には赤色、経過時間が3秒~6秒の場合には黄色、経過時間が6秒~10秒の場合には緑色、経過時間が10秒~15秒の場合には青色、経過時間が15秒以上の場合には黒色等とすればよい。
Further, the
画像生成部322は、円形状、円柱形状、球形状等の締固め範囲画像Iを生成してもよい。締固め範囲画像Iは、2次元的に表示される。なお、締固め範囲画像Iは、3次元的に表示されてもよい。
The
<第4実施形態:コンクリート締固めシステム100の動作の一例>
次に、第4実施形態に係るコンクリート締固めシステム100の動作の一例について説明する。図17は、第4実施形態に係るコンクリート締固めシステム100の動作の一例を示すフローチャートである。
<Fourth Embodiment: An example of the operation of the concrete compaction system 100>
Next, an example of the operation of the concrete compaction system 100 according to the fourth embodiment will be described. FIG. 17 is a flowchart showing an example of the operation of the concrete compaction system 100 according to the fourth embodiment.
第4実施形態に係るコンクリート締固めシステム100の動作の一例では、例えば上述した取得ステップS21を行う。 In an example of the operation of the concrete compaction system 100 according to the fourth embodiment, for example, the above-mentioned acquisition step S21 is performed.
<演算ステップS42>
演算ステップS42は、上述した演算ステップS22と同様に行われる。演算ステップS42は、区画設定ステップS421を有する。
<Calculation step S42>
The calculation step S42 is performed in the same manner as the above-mentioned calculation step S22. The calculation step S42 includes a partition setting step S421.
<区画設定ステップS421>
区画設定部324は、第2座標系において、施工領域を複数の小領域に区画する(区画設定ステップS421)。
<Division setting step S421>
The
<画像生成ステップS43>
次に、上述した画像生成ステップS23と同様に、画像生成ステップS43を行う。また、画像生成ステップS43では、画像生成部322は、区画設定部324により設定された複数の小領域の画像Nを生成する。
<Image generation step S43>
Next, the image generation step S43 is performed in the same manner as the image generation step S23 described above. Further, in the image generation step S43, the
<表示ステップS44>
図18は、第4実施形態に係るコンクリート締固めシステムにおいてバイブレータ本体の拡張現実画像を撮像画像に重畳した重畳画像を表示した表示部を示す模式図である。次に、表示部216は、画像生成ステップS23と同様に重畳画像Kを表示する。また、表示部216は、画像生成ステップS23で生成した小領域の画像Nを、撮像画像Jに重畳させた重畳画像Kを生成する。
<Display step S44>
FIG. 18 is a schematic view showing a display unit displaying an superimposed image in which an augmented reality image of a vibrator main body is superimposed on an captured image in the concrete compaction system according to the fourth embodiment. Next, the
<締固め情報生成ステップS45>
次に、作業者は、フレッシュコンクリートにバイブレータ本体11を挿入する。締固め情報生成部325は、バイブレータ本体11の先端部11aの3次元座標値に基づいて締固めの対象となる小領域を特定し、特定した小領域についてバイブレータ本体11による締固め情報を生成する(締固め情報生成ステップS45)。
<Compacting information generation step S45>
Next, the worker inserts the
例えば、抜差検出部14は、フレッシュコンクリートにバイブレータ本体11を挿入されたことを検知する。締固め情報生成部325は、抜差検出部14の検出結果により計時部326を作動させ、計時部326により小領域についてバイブレータ本体11による振動付与開始からの経過時間を計測する。計時部326は、抜差検出部14によりバイブレータ本体11がコンクリートに挿入されたことを検知したときに経過時間をカウントする。
For example, the pull-out
<画像生成ステップS46>
画像生成部322は、締固め情報に基づいて締固め範囲画像Iを生成し、締固め範囲画像を撮像画像Jに重畳した重畳画像Kを生成する。これにより、小領域が青色等の所定の色に着色された締固め範囲画像Iが生成される。また、画像生成部322は、計時部326により計測した経過時間の画像を含む締固め範囲画像Iを生成する。
<Image generation step S46>
The
<表示ステップS47>
図19は、第4実施形態に係るコンクリート締固めシステムにおいてバイブレータ本体の拡張現実画像を撮像画像に重畳した重畳画像を表示した表示部を示す模式図である。表示部216は、画像生成ステップS46において生成した重畳画像Kを表示する。表示部216には、バイブレータ本体11の拡張現実画像G、小領域の画像N、締固め範囲画像Iを撮像画像Jに重畳させた重畳画像Kが表示される。作業者は、重畳画像Kを視認しながら、コンクリートの締固め作業を行うことができる。図19の例では、小領域の画像N及び締固め範囲画像Iは、2次元的に表示される。なお、小領域の画像N及び締固め範囲画像Iは、3次元的に表示されてもよい。
<Display step S47>
FIG. 19 is a schematic view showing a display unit displaying an superimposed image in which an augmented reality image of a vibrator main body is superimposed on an captured image in the concrete compaction system according to the fourth embodiment. The
図20は、管理装置の表示部に表示される施工領域を示す模式図である。また、表示部316は、施工領域Wを示す画像が表示される。表示部316には、小領域の画像N、締固め範囲画像I、端末装置2の位置を示す画像等が表示される。施工管理者等は、表示部316を視認しながら、コンクリートの締固め状況の管理を行うことができる。また、表示部316は、複数の端末装置2のコンクリートの締固め状況を表示することもできる。このため、同時に進行するコンクリートの締固め状況を一括して管理することができる。
FIG. 20 is a schematic view showing a construction area displayed on the display unit of the management device. Further, the
作業者は、表示部216を視認しながらバイブレータ1による締固め作業を行う。締固め作業を所定の時間行い、締固め情報生成部325は、計時部326により計測した経過時間と締固め時間とに基づいて、締固め完了を示す締固め情報を生成する。そして、画像生成部322は、締固め完了を示す締固め情報に基づいて、例えば締固め完了を示す締固め範囲画像Iとして、小領域を赤色等に着色した締固め範囲画像Iを生成する。
The operator performs the compaction work by the
作業者は、締固め完了を示す締固め範囲画像Iを視認し、バイブレータ本体11をコンクリートから引き抜く。抜差検出部14は、バイブレータ本体11がコンクリートから引き抜かれたことを検知したとき、バイブレータ1は、バイブレータ本体11の作動を停止する。
The operator visually recognizes the compaction range image I indicating the completion of compaction, and pulls out the vibrator
本実施形態によれば、演算部321は、施工領域Wを複数の小領域に区画する区画設定部324を有し、画像生成部322は、区画設定部324により設定された複数の小領域の画像Nを生成し、小領域の画像Nを撮像画像Jに重畳した重畳画像Kを生成する。これにより、作業者は、表示部216に表示された小領域を視認しながら、コンクリートの締固め作業を行うことができる。このため、作業者は、バイブレータ本体11を小領域毎に挿入することができ、締固め作業を円滑に行うことができる。
According to the present embodiment, the
本実施形態によれば、演算部321は、施工領域Wを複数の小領域に区画する区画設定部324と、バイブレータ本体11の先端部11aの3次元座標値に基づいて、小領域におけるバイブレータ本体11による締固め情報を生成する締固め情報生成部325と、を更に備え、画像生成部322は、締固め情報に基づいて締固め範囲画像Iを生成し、締固め範囲画像Iを、撮像画像Jに重畳した重畳画像Kを生成する。これにより、作業者は、コンクリートの締固めの程度をリアルタイムで視認しながら、コンクリートの締固め作業を行うことができる。このため、コンクリートの締固め作業を容易に行うことができる。
According to the present embodiment, the
以上、本発明の実施形態に係るコンクリート床版の切断方法、削孔方法、削孔装置について詳細に説明したが、前述した又は図示した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたって具体化した一実施形態を示したものに過ぎない。よって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。 The concrete deck cutting method, drilling method, and drilling device according to the embodiment of the present invention have been described in detail above, but all of the above-mentioned or illustrated embodiments have been embodied in carrying out the present invention. It merely shows one embodiment. Therefore, the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner by these.
100 :コンクリート締固めシステム
1 :バイブレータ
11 :バイブレータ本体
11a :先端部
12 :接続ホース
13 :動力源
14 :抜差検出部
15 :制御部
2 :端末装置
20 :筐体
21 :取得部
22 :制御部
23 :記憶部
24 :出力部
201 :CPU
202 :ROM
203 :RAM
204 :保存部
205 :I/F
206 :I/F
207 :I/F
208 :I/F
209 :I/F
210 :内部バス
211 :カメラ部
212 :端末情報取得部
213 :位置情報取得装置
214 :慣性計測ユニット
215 :入力部
216 :表示部
3 :管理装置
301 :CPU
302 :ROM
303 :RAM
304 :保存部
307 :I/F
308 :I/F
309 :I/F
310 :内部バス
311 :演算部
315 :入力部
316 :表示部
321 :演算部
322 :画像生成部
324 :区画設定部
325 :情報生成部
326 :計時部
30 :筐体
31 :取得部
32 :制御部
33 :記憶部
34 :出力部
4 :公衆通信網
6 :取付冶具
61 :取付部
62 :保持部
63 :調整機構
64 :防振材
100: Concrete compaction system 1: Vibrator 11:
202: ROM
203: RAM
204: Storage unit 205: I / F
206: I / F
207: I / F
208: I / F
209: I / F
210: Internal bus 211: Camera unit 212: Terminal information acquisition unit 213: Position information acquisition device 214: Inertial measurement unit 215: Input unit 216: Display unit 3: Management device 301: CPU
302: ROM
303: RAM
304: Storage unit 307: I / F
308: I / F
309: I / F
310: Internal bus 311: Calculation unit 315: Input unit 316: Display unit 321: Calculation unit 322: Image generation unit 324: Partition setting unit 325: Information generation unit 326: Timekeeping unit 30: Housing 31: Acquisition unit 32: Control Section 33: Storage section 34: Output section 4: Public communication network 6: Mounting jig 61: Mounting section 62: Holding section 63: Adjustment mechanism 64: Anti-vibration material
Claims (8)
バイブレータ本体と、前記バイブレータ本体に接続される接続ホースと、を有するバイブレータと、
前記接続ホースに取り付けられる端末装置と、
前記端末装置と通信可能な管理装置と、を備え、
前記端末装置は、少なくともカメラ部、端末情報取得部及び表示部と有し、
前記カメラ部は、施工箇所を撮影した撮像画像を取得し、
前記端末情報取得部は、前記端末装置の3次元座標値と、前記端末装置の姿勢情報を取得し、
前記端末装置又は前記管理装置は、
前記撮像画像と、前記端末装置の3次元座標値と、前記姿勢情報と、前記バイブレータ本体の形状情報を含むバイブレータ基本情報を取得する取得部と、
前記端末装置の3次元座標値と、前記姿勢情報と、前記バイブレータ基本情報と、に基づいて前記バイブレータ本体の先端部の3次元座標値を演算する演算部と、
前記バイブレータ本体の先端部の3次元座標値に基づいて前記バイブレータ本体の拡張現実画像を生成し、前記バイブレータ本体の拡張現実画像を、前記撮像画像に重畳した重畳画像を生成する画像生成部と、を有し、
前記表示部は、前記重畳画像を表示すること
を特徴とするコンクリート締固めシステム。 A concrete compaction system used for compaction of concrete.
A vibrator having a vibrator body and a connecting hose connected to the vibrator body,
The terminal device attached to the connection hose and
A management device capable of communicating with the terminal device is provided.
The terminal device has at least a camera unit, a terminal information acquisition unit, and a display unit.
The camera unit acquires a captured image of the construction site and obtains it.
The terminal information acquisition unit acquires the three-dimensional coordinate value of the terminal device and the posture information of the terminal device.
The terminal device or the management device
An acquisition unit that acquires the captured image, the three-dimensional coordinate values of the terminal device, the posture information, and the basic information of the vibrator including the shape information of the vibrator body.
An arithmetic unit that calculates the three-dimensional coordinate value of the tip of the vibrator body based on the three-dimensional coordinate value of the terminal device, the attitude information, and the basic information of the vibrator.
An image generation unit that generates an augmented reality image of the vibrator body based on the three-dimensional coordinate values of the tip of the vibrator body, and superimposes the augmented reality image of the vibrator body on the captured image. Have,
The display unit is a concrete compaction system characterized by displaying the superimposed image.
前記演算部は、
少なくとも1箇所の前記ARマーカの第1座標系の3次元座標値に基づいて、第2座標系を構築し、
前記端末装置の第1座標系の3次元座標値と、前記姿勢情報と、前記バイブレータ基本情報と、に基づいて、前記バイブレータ本体の先端部の第2座標系の3次元座標値を演算し、
前記画像生成部は、前記バイブレータ本体の先端部の第2座標系の3次元座標値に基づいて前記バイブレータ本体の拡張現実画像を生成すること
を特徴とする請求項1記載のコンクリート締固めシステム。 The camera unit recognizes an AR marker having a three-dimensional coordinate value of the first coordinate system, and recognizes the AR marker.
The arithmetic unit
A second coordinate system is constructed based on the three-dimensional coordinate values of the first coordinate system of the AR marker at at least one place.
Based on the three-dimensional coordinate values of the first coordinate system of the terminal device, the attitude information, and the basic information of the vibrator, the three-dimensional coordinate values of the second coordinate system at the tip of the vibrator body are calculated.
The concrete compaction system according to claim 1, wherein the image generation unit generates an augmented reality image of the vibrator body based on a three-dimensional coordinate value of a second coordinate system at the tip of the vibrator body.
を特徴とする請求項2記載のコンクリート締固めシステム。 The concrete compaction system according to claim 2, wherein the arithmetic unit constructs a second coordinate system based on three-dimensional coordinate values of the first coordinate system of the AR marker at at least three places.
を特徴とする請求項2又は3記載のコンクリート締固めシステム。 The concrete compaction system according to claim 2 or 3, wherein the AR marker is installed in a formwork in which concrete is placed.
前記画像生成部は、前記ずれ情報に基づいて、新たな前記バイブレータ本体の拡張現実画像を生成すること
を特徴とする請求項1~4の何れか1項記載のコンクリート締固めシステム。 The acquisition unit acquires deviation information regarding the deviation between the tip of the actual vibrator body displayed in the superimposed image and the tip of the vibrator body in the augmented reality image.
The concrete compaction system according to any one of claims 1 to 4, wherein the image generation unit generates a new augmented reality image of the vibrator body based on the deviation information.
施工領域を複数の小領域に区画する区画設定部を有し、
前記画像生成部は、前記区画設定部により設定された複数の小領域の画像を生成し、前記小領域の画像を前記撮像画像に重畳した前記重畳画像を生成すること
を特徴とする請求項1~5の何れか1項記載のコンクリート締固めシステム。 The terminal device or the management device
It has a section setting unit that divides the construction area into multiple small areas.
Claim 1 is characterized in that the image generation unit generates an image of a plurality of small areas set by the partition setting unit, and generates the superimposed image in which the image of the small area is superimposed on the captured image. The concrete compaction system according to any one of 5 to 5.
施工領域を複数の小領域に区画する区画設定部と、
前記バイブレータ本体の先端部の3次元座標値に基づいて、前記小領域における前記バイブレータ本体による締固め情報を生成する締固め情報生成部と、を更に備え、
前記画像生成部は、前記締固め情報に基づいて締固め範囲画像を生成し、前記締固め範囲画像を前記撮像画像に重畳した前記重畳画像を生成すること
を特徴とする請求項1~6の何れか1項記載のコンクリート締固めシステム。 The terminal device or the management device
A section setting unit that divides the construction area into multiple small areas,
A compaction information generation unit that generates compaction information by the vibrator body in the small region based on the three-dimensional coordinate value of the tip portion of the vibrator body is further provided.
The image generation unit is characterized in that it generates a compaction range image based on the compaction information and generates the superimposed image in which the compaction range image is superimposed on the captured image. The concrete compaction system according to any one of the items.
前記取付治具は、前記端末装置の振動を抑制する防振材を有すること
を特徴とする請求項1~7の何れか1項記載のコンクリート締固めシステム。 A mounting jig for attaching the terminal device to the connecting hose is provided.
The concrete compaction system according to any one of claims 1 to 7, wherein the mounting jig has a vibration-proof material that suppresses vibration of the terminal device.
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